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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA

INFORME DE LABORATORIO PROCESO DE MARTILLO Y PRESUPUESTOS

APELLIDOS Y NOMBRES: -

Granados Gutiérrez, Antonio

2016

-

Poma Altamirano, Julián

20160173E

DOCENTE: Ing. Paredes Jaramillo CURSO-SECCIÓN: Procesos de Manufactura– MC215 – C FECHA DE REALIZACIÓN DEL IMFORME: 15-11-2019 FECHA DE PRESENTACIÓN: 20-11-2019

2019– II

CONTENIDO RESUMEN ...............................................................Error! Bookmark not defined. CAPÍTULO 1: INTRODUCCIÓN .............................................................................. 5 Mango del martillo ............................................................................................... 5 Refrentado y perforación de ambas caras ....................................................... 5 Cilindrado ......................................................................................................... 5 Moleteado ........................................................................................................ 5 Invertir y cilindrar .............................................................................................. 5 Roscado ........................................................................................................... 5 Cabeza del martillo .............................................................................................. 5 Refrentado y perforación de ambas caras ....................................................... 5 Cilindrado ......................................................................................................... 5 Cilindrado con cuchilla de 60°, ......................................................................... 5 Limado ............................................................................................................. 5 Cilindrado esférico ........................................................................................... 5 CAPÍTULO 2: MARCO TEÓRICO ........................................................................... 7 MÁQUINAS HERRAMIENTAS ............................................................................ 7 EL TORNO ....................................................................................................... 7 COMPONENTES PRINCIPALES ................................................................. 7 TAMAÑO DEL TORNO ................................................................................ 7 MÉTODOS DE SUJECIÓN .......................................................................... 8 La sujeción de trabajo entre centros ......................................................... 8 El mandril .................................................................................................. 8 Una boquilla .............................................................................................. 8 El plato de sujeción ................................................................................... 8 TIPOS DE TORNOS..................................................................................... 8 El torno para herramientas........................................................................ 8 El torno de velocidad................................................................................. 8 Un torno revólver....................................................................................... 9 El torno de mandril .................................................................................... 9 PRENSA TALADRADORA............................................................................... 9

OPERACIONES RELACIO0NADAS CON EL TALADRADO ....................... 9 Escariado .................................................................................................. 9 Roscado interior ........................................................................................ 9 Abocardado ............................................................................................... 9 Avellanado ................................................................................................ 9 Centrado ................................................................................................... 9 CONSIDERACIONES DURANTE EL DISEÑO DEL MARTILLO DE BOLA ...... 10 DESCRIPCIÓN DEL PROCEDIMIENTO ....................................................... 10 ELABORACIÓN DEL MANGO ................................................................... 10 ELABORACIÓN DEL MARTILLO DE BOLA .............................................. 11 CAPITULO 3: CÁLCULOS Y RESULTADOS........................................................ 13 La altura: ........................................................................................................ 13 La altura oblicua: ............................................................................................ 13 CAPÍTULO 4: ANÁLISIS DE RESULTADOS ........................................................ 13 CONCLUSIONES.................................................................................................. 14 RECOMENDACIONES ......................................................................................... 14 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .........................Error! Bookmark not defined. ANEXOS ............................................................................................................... 15 Ilustración 01 Partes del torno ........................................................................... 15 Ilustración 02 Métodos para sujetar el trabajo en un torno ................................ 15 Ilustración 03 Máquina perforadora vertical ....................................................... 16 Ilustración 04 Operaciones de maquinado relacionadas con el taladro ............. 16 Ilustración 05 Fresadora horizontal y vertical..................................................... 17 Ilustración 06 Refrentado ................................................................................... 17 Ilustración 07 Desbastado ................................................................................. 17 Ilustración 08 Moleteado .................................................................................... 18 Ilustración 09 Desbastado previo al roscado ..................................................... 18 Ilustración 10 Desbastado del diámetro de roscado .......................................... 19 Ilustración 11 Roscado ...................................................................................... 19 Ilustración 12 Mango previo a ser lijado ............................................................ 19 Ilustración 13 Proceso de la elaboración del martillo de bola ............................ 20 Ilustración 14 Proceso de la elaboración del martillo de bola ............................ 20

CAPÍTULO 5: PRESUPUESTO PARA TUERCA GIRATORIA…………………..21 ANEXOS………………………………………………………………………………..25

CAPÍTULO 1: INTRODUCCIÓN En el siguiente informe explicaremos paso a paso como se realizó el proceso del manufacturado del martillo, a continuación se dará una breve introducción del paso que se siguieron para la fabricación del martillo. Durante el trabajo en el torno, utilizamos distintas herramientas entre las cuales tenemos por ejemplo: llave cuadrada, vernier, limas, cuchillas cuadradas con diferentes ángulos y formas para las siguientes operaciones:

Mango del martillo Refrentado y perforación de ambas caras, cuyo objetivo es básicamente preparar el mango para poder sujetarlo en las operaciones siguientes. Cilindrado, en este paso el objetivo fue reducir el diámetro del mango hasta obtener el diámetro pedido en el plano. Moleteado, el objetivo de este paso fue darle un acabado rugoso a una parte del mango para que se pueda sujetar sin que resbale cuando esté listo para cumplir su propósito. Invertir y cilindrar, cuyo objetivo es cilindrar el otro extremo del mango para reducir el diámetro hasta que tenga las medidas necesarias para el roscado, además de algunos detalles útiles para procesos posteriores. Roscado, con una cuchilla especial se tuvo que hacer la rosca que sirvió para poder embonar la cabeza del martillo con el mango.

Cabeza del martillo Refrentado y perforación de ambas caras, cuyo objetivo es básicamente preparar la cabeza para poder sujetarlo en las operaciones siguientes. Cilindrado, en este paso el objetivo fue reducir el diámetro del mango hasta obtener el diámetro pedido en el plano. Cilindrado con cuchilla de 60°, en este paso se hizo las concavidades manejando el torno manualmente de derecha a izquierda hasta el centro y luego de izquierda a derecha, todo esto mientras se profundizaba hasta cierto diámetro. Limado, con la lima plana se le dio un acabado más uniforme a la superficie. Cilindrado esférico, este paso fue similar al 3 pero con la diferencia que fue solamente de izquierda a derecha hasta llegar al extremo de la cabeza. Luego de esto le paso una lija para darle un acabado más fino.

Taladrado, en el taladro se hizo la rosca interna a la cabeza para que posteriormente embone con el mango. En la prensa se colocó el mango y se embono con la cabeza, posteriormente se cortó el exceso de rosca del mango. Luego se martillo un el extremo del mango que sobresalía de la cabeza, que intencionalmente se dejó para que se sujeten perfectamente, se lijo el bulto para darle un acabado más fino. Finalmente, mediante un tratamiento térmico se pavono el martillo para darle una capa que mejora su resistencia a la oxidación.

CAPÍTULO 2: MARCO TEÓRICO MÁQUINAS HERRAMIENTAS En el presente informe hablaremos principalmente de 3 máquinas herramientas, y estas son: el torno, el taladro y la fresadora. A continuación pasaremos a describir en qué consiste cada uno de ellos. EL TORNO El torno utilizado para torneado y operaciones afines es el torno mecánico. Se trata de una máquina herramienta muy versátil operada manualmente, utilizada ampliamente en producción baja y media. COMPONENTES PRINCIPALES  El cabezal o cabezal fijo, el cual contiene a la unidad de transmisión que mueve el husillo.  Opuesta a esta está el contrapunto o también denominado cabezal móvil, en el cual está montado un centro, para sostener el otro extremo de la mesa de trabajo.  La herramienta de corte es sostenida por una torreta fija al carro transversal, ensamblado al carro principal.  El carro principal está diseñado para deslizarse sobre las guías del torno a fin de hacer avanzar la herramienta paralela al eje de rotación.  Las guías son rieles construidos a lo largo de las cuales se mueve el carro, están hechas con un alto grado de precisión con la finalidad de lograr un alto grado de paralelismo respecto al eje del husillo.  El carro es movido por medio de un tornillo guía que gira a la velocidad deseada para así obtener la velocidad de avance deseada.  El carro transversal, está diseñado para avanzar a la dirección perpendicular al movimiento del carro. El torno mecánico convencional es una máquina de torneado horizontal, es decir, el eje del husillo es horizontal. Lo cual es adecuado para la mayoría de trabajos en donde la longitud es mayor al diámetro. En caso contrario, será necesaria la utilización de las máquinas de torneado vertical. TAMAÑO DEL TORNO El tamaño del torno está designado por el volteo y la máxima distancia admisible entre centros. El volteo es el diámetro máximo de la pieza de trabajo, la cual está determinada como el doble de la distancia existente entre el eje central del husillo y las guías de la máquina.

La máxima distancia entre los centros indica la longitud máxima de la pieza de trabajo capaz de ser montada entre el cabezal fijo y el cabezal móvil. MÉTODOS DE SUJECIÓN Se utilizan cuatro métodos comunes para la sujeción de las piezas de trabajo en el proceso de torneado. La sujeción de trabajo entre centros es necesario el uso de dos centros, uno en cada cabezal. Es apropiado para piezas donde la relación de la longitud y el diámetro es alta. Se fija un perro o plato de arrastre en el cabezal fijo, el centro del cabezal móvil tiene una punta en forma de cono insertada en un agujero practicado en el extremo del material a trabajar. El mandril tiene mordazas utilizadas para sostener la pieza cilíndrica sobre su diámetro exterior. En el caso del mandril autocentrante tiene un mecanismo que mueve simultáneamente las mordazas, existen también otros mandriles los cuales permiten mover las mordazas de forma independiente. Una boquilla consiste en un eje tubular con hendiduras longitudinales que corren sobre la mitad de su longitud, espaciadas alrededor de su circunferencia. El diámetro interior está diseñado para sostener trabajos de forma cilíndricas. El plato de sujeción es un dispositivo, utilizado para sujetar el trabajo, que se fija al husillo del torno, utilizada para sostener piezas con formas irregulares. Debido a que esta es la única forma de sostenerlas, debido a su geometría irregular.

TIPOS DE TORNOS Además de los tornos mecánicos, se inventaron otras máquinas de tornear, utilizadas para satisfacer funciones particulares, así como para automatizar el proceso de torneado. Entre estas máquinas se tienen las siguientes: El torno para herramientas es un torno más pequeño con más velocidades y avances disponibles. Construidas con la finalidad de obtener precisiones altas El torno de velocidad es más simple que el torno mecánico, dado que no tiene carro principal ni transversal ni un tornillo guía, posee velocidades más altas, sin embargo estas son limitadas. Entre sus aplicaciones tenemos: torneado de madera, rechazado de metal y pulido

Un torno revólver es un torno operado manualmente, en donde el cabezal móvil ha sido reemplazado por una torreta que sostiene hasta 6 herramientas de corte. Además el poste convencional ha sido reemplazado por una torreta de 4 lados, en el cual es posible colocar 4 herramientas en posición. Es utilizada para trabajos de alta producción, en la que se requiere una secuencia de cortes. El torno de mandril utiliza un mandril, en el husillo, para sostener la pieza de trabajo. Esta máquina carece del cabezal móvil, por lo que las piezas no pueden ser montadas entre centros, lo cual restringe su uso a piezas cortas y ligeras PRENSA TALADRADORA El taladrado es una operación de maquinado, utilizada para crear agujeros redondos. Realizada comúnmente con una herramienta cilíndrica rotatoria, denominada broca. El taladrado es realizado en na prensa taladradora, sin embargo existen otras máquinas herramienta que pueden ejecutar esta operación. OPERACIONES RELACIONADAS CON EL TALADRADO Escariado utilizado para agrandar ligeramente un agujero, y así suministrar una mejor tolerancia en su diámetro, para así, mejorar su acabado superficial. La herramienta es denominada escariador y por lo general posee ranuras rectas. Roscado interior realizado por medio de un machuelo, utilizada para cortar una rosca interior en un agujero existente. Abocardado se produce un agujero escalonado en el que su diámetro más grande sigue a un diámetro más pequeño parcialmente adentro. Se utiliza un agujero abocardado para asentar las cabezas de los pernos dentro de un agujero. Avellanado operación similar al abocardado, salvo que el escalón en el agujero tiene forma de cono para tornillos y pernos de cabeza plana. Centrado denominado también taladrado central, esta operación taladra un agujero inicial para establecer con precisión el lugar a ser taladrado, la herramienta se denomina broca de centros.

CONSIDERACIONES DURANTE EL DISEÑO DEL MARTILLO DE BOLA DESCRIPCIÓN DEL PROCEDIMIENTO ELABORACIÓN DEL MANGO 1. El paso inicial es la realización de un refrentado a una de las caras laterales de la probeta, para ello hacemos uso de la cuchilla para refrentar y del plato de sujeción universal. RPM = 288

AAA (1) = 0.007’’

2. Una vez refrentada la superficie antes mencionada, se procede a realizar un centrado de superficie, para ello utilizaremos, un porta broca con una broca de centrado. RPM = 504 AVANCE MANUAL

3. Se realiza la misma operación con la otra cara lateral, esto nos servirá para la sujeción de la probeta durante el proceso de devastado y acabado. 4. Se procede a cilindrar la probeta, para ello utilizamos la cuchilla de cilindrar, el plato de arrastre, la brida de arrastre, y el líquido refrigerante que para el desarrollo del presente proyecto será el petróleo. 5. Una vez que la superficie esté cilindrada, se procede a realizar un RPM = 288 AAD (2) =0.007’’ AAA =0.0025’’

moleteado, para ello necesitaremos un moleteador cruzado, y el líquido refrigerante. Acto seguido se realiza un biselado. RPM = 96 AAA =0.0016’’

6. Se procede a invertir y cilindrar la otra parte de la probeta, esta vez con los diámetros menores, necesarios para la realización del roscado. RPM = 288 AAD =0.007’’ AAA =0.0025’’

7. Una vez que se cilindra la parte a roscar, con las dimensiones calculadas previamente (diámetro de roscado, altura y paso)*, se procede a roscar, para ello será necesario el plato de sujeción y la cuchilla de roscado. RPM = 96 REFRENTADO=288 AVANCE MANUAL

8. Para finalizar se procede a realizar el torneado de la parte cónica, para posteriormente lijar dicha superficie, utilizamos para este caso lijas para fierro de 100 y 120. RPM = 288 AVANCE MANUAL

ELABORACIÓN DEL MARTILLO DE BOLA 1. El paso inicial es la realización de un refrentado a una de las caras laterales de la probeta, para ello hacemos uso de la cuchilla para refrentar y del plato de sujeción universal. RPM = 288 AAA = 0.007’’

2. Una vez refrentada la superficie antes mencionada, se procede a realizar un centrado de superficie, para ello utilizaremos, un porta broca con una broca de centrado. RPM = 504 AVANCE MANUAL

3. Se sujeta el extremo sin centrar al plato de sujeción universal, y la parte centrada al centro giratorio. 4. Se procede a cilindrar la probeta, para ello utilizamos la cuchilla de cilindrar, el plato de sujeción universal, la brida de arrastre, y el líquido refrigerante que para el desarrollo del presente proyecto será el petróleo. 5. Se procede a marcar las partes a profundizar con la cuchilla de 60o, y acto

RPM = 288 AAD =0.007’’ AAA =0.0025’’

seguido procedemos a realizar un cilindrado cónico doble, para empezar a dar la forma cóncava, para finalmente con la cuchilla de forma dar la forma deseada. RPM = 288 AVANCE MANUAL

6. Se procede a repetir el paso anterior al inicio tratando de darle una forma de semiesférica, para después con la cuchilla de forma darle la forma deseada

RPM = 288 AVANCE MANUAL

RPM = 560, 365 AVANCE: 15/16

7. Luego de todo esto se procede a limar y lijar las superficies, así como marcar, el centro a ser taladrado, con la fresadora, iniciando la perforación con broca de centrar No. 3. 8. Realizar un roscado manual con la palanca gira macho

AAA (1): Acabado Con Avance Automático AAD (2): Acabado Con Avance De Desbastado

CAPITULO 3: CÁLCULOS Y RESULTADOS *Cálculo del diámetro de roscado, altura y paso Gracias al sistema de roscas, brindado al inicio del ciclo podemos saber que para una rosca métrica de 10 mm de diámetro, en el SI, el paso será de 1.5, el diámetro del agujero será de 8.56 mm y el diámetro de la broca será de 8.50 mm. Con estos datos podemos hallar: La altura: 𝐻 = 0.704 ∗ 𝑃 = 0.704 ∗ 1.5 = 1.056 ≈ 1.1𝑚𝑚 La altura oblicua: 𝐻𝑜 =

𝐻 = 1.175 ≈ 1.2𝑚𝑚 0.866

CAPÍTULO 4: ANÁLISIS DE RESULTADOS El análisis de los resultados, hallados en el capítulo anterior, no es de carácter profundo dado que solo son cálculos utilizados para hallar las medidas necesarias para realizar el proceso del roscado. Las medidas halladas en el capítulo anterior tienen que ser redondeadas necesariamente, para el correcto desarrollo del proyecto, debido a que la máquina en la vida real carece de una precisión indicada en la parte teórica, por este motivo los resultados debieron de ser con solo dos cifras significativas.

CONCLUSIONES 

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Durante el desarrollo del mango del martillo, en mi caso, se dobló el martillo durante el proceso de roscado, en dos ocasiones, el primero de ello por nervios, ya que en el momento en el que tenía que girar en sentido anti horario, lo giré en sentido horario, lo cual terminó arruinando la probeta, el profesor encargado trató de solucionarlo sin embargo se terminó rompiendo. En el segundo caso el roscado se desarrollaba con normalidad sin embargo en el paso final se dobló sin embargo como en esta ocasión era en el paso final y ya casi no faltaba nada, el profesor encargado lo pudo solucionar. Al consultarle el por qué, mencionó que es debido a que el diámetro de roscado es demasiado pequeño para el material que estamos utilizando, por lo que la probeta tiende a romperse o doblarse con facilidad, lo cual pude notar dado que a varios estudiantes les pasaba lo mismo en el proceso de roscado. En la parte de la cabeza no hubieron complicaciones debido a que el diámetro de la cabeza iba acorde al material utilizado, por lo que concluyo que el profesor tenía razón al decir que para el proyecto que estamos realizando era necesario un material más resistente. En la parte del ensamblado, se debe de tener cuidado dado que de desarrollarse mal el proceso, el martillo podría carecer de un acabado continuo.

RECOMENDACIONES 

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Se recomienda tener mucho cuidado durante todo el proceso, debido a que tanto la máquina herramienta y el estudiante podrían sufrir daños, y es recomendable consultar al profesor encargado, ante alguna duda existente. Se recomienda, en el proceso de roscado, tener sumo cuidado debido a que al ser un proceso manual, una buena concentración será sinónimo de un buen acabado, así como también significará evitar contratiempos. Se recomienda trabajar con un material de mayor dureza debido a que el martillo, en especial el mango, tiene un diámetro pequeño, el cual puede sufrir fracturas con facilidad. Se recomienda que durante el roscado de la cabeza, el roscado se realice de forma perpendicular debido a que de no ser así, no se obtendrá un roscado óptimo. Se recomienda que durante el inicio del ensamblaje, martillar y formar la forma del hongo lo más homogéneo posible debido a que de no ser asi, podrían quedar marcas no deseadas en el acabado final

ANEXOS

Ilustración 01 Partes del torno

Ilustración 02 Métodos para sujetar el trabajo en un torno

Ilustración 03 Máquina perforadora vertical

Ilustración 04 Operaciones de maquinado relacionadas con el taladro

Ilustración 05 Fresadora horizontal y vertical

Ilustración 06 Refrentado

Ilustración 07 Desbastado

Ilustración 08 Moleteado

Ilustración 09 Desbastado previo al roscado

Ilustración 10 Desbastado del diámetro de roscado

Ilustración 11 Roscado

Ilustración 12 Mango previo a ser lijado

Ilustración 13 Proceso de la elaboración del martillo de bola

Ilustración 14 Proceso de la elaboración del martillo de bola

Ilustración 15 Mango y martillo de bola casi terminado

CAPITULO 5: PRESUPUESTO COSTOS Y PRESUPUESTOS PARA EL DESARROLLO DE LA TUERCA GIRATORIA DATOS Salario de técnicos: 65 soles diario (Salario mensual promedio de un tornero: 1579) Turnos: 1 turno/día Producción semanal: 120 unidades (aproximadamente) MANO DE OBRA SALARIOS Técnicos 65 soles diario Turnos de lunes a viernes:9:00 a 17:00 Turno de sábados:

9:00 a 16:00

MANO DE OBRA POR ETAPA DE FABRICACIÓN (1 DÍA) Torno y Taladro (1 técnico) REFRENTADO CILINDRADO 65 SOLES MACHUELADO Fresadora (1 técnico) HEXÁGONO 65 SOLES SEPARACIÓN DE PZA. SOBRANTE Total: TORNO Y TALADRO 65 SOLES FRESADORA 65 SOLES TOTAL 130 SOLES TURNO POR SEMANA 5

TURNO DE SÁBADO TOTAL

1 6

MANO DE OBRA TOTAL 6*130=780 COSTO UNITARIO (MANO DE OBRA) 780/120=6.5

MATERIA PRIMA

CANTIDAD NECESARIA DIARIA 2.4 m COSTO UNITARIO DE LA BARRA 14 SOLES COSTO TOTAL PARA UNA SEMANA 201.6 SOLES ALQUILER DE LAS MÁQUINAS HERRAMIENTAS PRECIO POR HORA 25 SOLES PRECIO SEMANAL 1200 SOLES

TOTAL, DE GASTOS

MANO DE OBRA MATERIA PRIMA ALQUILER TOTAL

780 SOLES 201.6 SOLES 1200 SOLES 2181.6 SOLES

COSTO DE MANUFACTURA UNITARIO

COSTO UNITARIO 2181.6/120=18.2 SOLES

COSTO DE UNITARIO EN EL MERCADO

CALIDAD 8 CALIDAD 10 CALIDAD 12 COSTO UNITARIO 14.10 SOLES 19.70 SOLES 31.60 SOLES

*Costo en el mercado brindado por la empresa ROSMIL en el 2015

CONCLUSIONES Mediante la elaboración de este proyecto, queda comprobado que los procesos de manufactura tienen como principal objetivo el obtener piezas de determinadas características geométricas brindadas por el cliente. Para el desarrollo del trabajo se hizo uso de los conocimientos teóricos y prácticos adquiridos en el curso de Procesos de Manufactura I, dado que nos sirvió para determinar los parámetros con los que trabajaríamos. La elaboración al por mayor de esta pieza, por este modo podría ser conveniente debido a que compite con los precios de la tuerca hexagonal de mejor calidad de la empresa Rosmil, sin embargo de no tener una calidad excelente sería complicado realizar dicha operación, debido a que los precios son más bajos ante esta situación.

BIBLIOGRAFÍA http://www.atsdr.cdc.gov/es/toxfaqs https://www.indeed.com.pe/salaries/Tornero/a-Salaries https://ingemecanica.com/tutoriales/tornillos.html https://listado.mercadolibre.com.pe/herramientas-macho-m8-x-1.25 http://vigabro.com/wp-content/uploads/trefileria/ROSMIL/ROSMIL_2015.pdf

ANEXOS

Ilustración 2 Salario promedio de torneros en el Perú

Ilustración 3 Características de la tuerca hexagonal Rosmil

Ilustración 4 Características y precios de la tuerca Rosmil M 36

Ilustración 5 Dimensiones de la tuerca hexagonal M 36

Ilustración 6 Ficha técnica de la Despedregadora CPFBNR1X